Принцип найменшої енергії визначає порядок заповнення електронами атомних орбіталей: Електрони заповнюють енергетичні рівні порядку збільшення їх енергії: 1s <, 2s <, 2p <, 3s <, 3p <, 4s <, 3d <, 4p <, 5s ≈ 4d <, 5p <, 6s <, 4f ≈ 5d <, 6p <, 7s <, 5f ≈ 6d <, 7p.
Послідовність заповнення оболонок зводиться до наступного: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 6d, 7s. Виходячи з цієї послідовності, легко зрозуміти чудову схожість хімічних властивостей лантаноїдів та актиноїдів.
Число енергетичних рівнів в атомі одно номер періоду, в якому знаходиться елемент.